DE2928254C2

DE2928254C2 - Glühlampe mit einem langen rohrförmigen Glaskolben

Info

Publication number: DE2928254C2
Application number: DE2928254A
Authority: DE
Inventors: Hiroo Hyogo Oyama; Takashi Takasago Hyogo Yokouchi
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1987-02-05
Also published as: US4272698A; DE2928254A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Glühlampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Glühlampe ist aus der US-PS 34 16 024 bekannt. Sie dient insbesondere zur Verwendung in Kopiergeräten.
Derzeitige Bestrebungen bei Kopiergeräten unter Verwendung einer Lampe dieser Art zielen auf eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit und einer Verringerung der Verlustleistung, wobei sich für die Lampe, die in solchen Kopiergeräten verwendet wird, die Anforderung nach einem sehr hohen Leistungsgrad ergibt.
Zum Erhöhen der Arbeitsgeschwindigkeit muß die Lampenabtastgeschwindigkeit erhöht werden. Deshalb ist es notwendig, die Stoßfestigkeit der Lampe zu verbessern, wobei es wichtig ist, wie einerseits das Glühfadengewicht verringert wird und andererseits welcher Aufbau für die Lampe vorgesehen wird.
Die Lampe soll so ausgebildet sein, daß der Leistungsverbrauch gering ist. Die Verwendung eines Sensibilisators mit hoher Empfindlichkeit hat zur Folge, daß Änderungen in der Verteilung und der Menge des Lichts der Lampe den Kopiervorgang beeinflussen. Folglich ist es erforderlich, die Lichtverteilung mit hoher Genauigkeit zu steuern und fehlerhafte Änderungen der Lichtmenge zu verringern.
Bekannte rohrförmige Glühlampen werden etwa in folgende Typen unterteilt:

a) Segmenttyp, bei dem lichtemittierende Abschnitte und nichtlichtemittierende Abschnitte abwechselnd miteinander verbunden sind (US-PS 34 16 024), von dem die Erfindung ausgeht.
b) Kurzstabtyp, bei dem eine Glühwendel durch kurze Stäbe an vorbestimmten Stellen kurzgeschlossen ist (JP-GM 359/70).
c) Überspringwindungstyp, bei dem eine Glühwendel eine grobe Ganghöhe an vorbestimmten Stellen aufweist, um Abschnitte zu ergeben, die für Licht gesperrt sind (US-PS 32 95 007).
d) Eine Kombination der vorstehenden Typen a) bis c).

Bekannt sind auch Glühwendelstützen für Glühlampen, die gesonderte, von der Glühwendel getrennte Teile sind (US-PS 31 68 670). Diese bekannte Anordnung hat einen komplizierten Aufbau.
Die Segmenttyp-Lampe nach der US-PS 34 16 024, von der die Erfindung ausgeht, ist durch gesonderte ringförmige Stützelemente für die lichtemittierenden und nichtlichtemittierenden Abschnitte innerhalb des rohrförmigen Glaskolbens gekennzeichnet. Dementsprechend aufwendig ist die Montage bzw. Herstellung der bekannten Lampe. Auch wird die bekannte Lampe dadurch relativ schwer. Schließlich ist nicht gewährleistet, daß bei der Montage die vorgegebene Relativlage zwischen den einzelnen Abschnitten beibehalten bleibt, so daß die bekannte Lampe nicht völlig frei ist von Änderungen in der Verteilung und Menge des abgegebenen Lichts.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Glühlampe der eingangs genannten Art zu schaffen, die geringes Gewicht hat, sehr große Stoßfestigkeit aufweist und im wesentlichen frei von Änderungen der Verteilung und Menge des Lichts ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist
Fig. 1A eine Darstellung zur Erläuterung des Hauptteils einer rohrförmigen Glühlampe,
Fig. 1B eine Darstellung zur Erläuterung eines in Fig. 1A verwendeten lichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 1C eine Darstellung zur Erläuterung eines in Fig. 1A verwendeten nichtlichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Zusammenbaus von lichtemittierenden und nichtlichtemittierenden Abschnitten,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Zusammenbaus eines lichtemittierenden und eines nichtlichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Formgebung eines nichtlichtemittierenden Abschnitts durch Pressen,
Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung einer Stütze des nichtlichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 6A eine Darstellung zur Erläuterung des Hauptteils einer anderen Ausführungsform der Glühlampe,
Fig. 6B eine Darstellung zur Erläuterung eines in Fig. 6A verwendeten lichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 6C eine Darstellung zur Erläuterung eines in Fig. 6A verwendeten nichtlichtemittierenden Abschnitts,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbaus von lichtemittierenden und nichtlichtemittierenden Abschnitten in der Ausführungsform der Fig. 6A,
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des Zusammenbaus eines lichtemittierenden und eines nichtlichtemittierenden Abschnitts gemäß einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung einer abgewandelten Form des nichtlichtemittierenden Abschnitts.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Quarzkolben, 2 lichtemittierende Abschnitte (Segmente), von denen jedes aus einer lichtemittierenden Spule 2 a und einem spulenartigen Kopplungsteil 2 b mit grober Steigung besteht, 3 nichtlichtemittierende Abschnitte (Segmente), von denen jedes durch einen Stab gebildet ist und aus einem geraden Kurzschlußteil 3 a, gegenüber dem Kurzschlußteil 3 a abgebogenen Verbindungsabschnitten 3 b (Fig. 2), die an beiden Enden vorgesehen sind, und ringförmigen Stützen 3 c besteht, wobei sich die Stützen 3 c jeweils von den Verbindungsabschnitten 3 b aus erstrecken. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die lichtemittierenden Abschnitte 2 und die nichtlichtemittierenden Abschnitte 3 durch Führen des Kopplungsteils 3 b jedes lichtemittierenden Abschnitts 2 zu den abgebogenen Abschnitten 3 b jedes nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 in der durch den Pfeil 4 angegebenen Richtung zusammengebaut. Der lichtemittierende Abschnitt 2 wird hierbei wie eine Schraube gedreht, damit er um den Kurzschlußteil 3 a des Abschnitts 3 gewunden wird. Das Kopplungsteil 2 b wird dann durch Schweißen an dem Kurzschlußteil 3 a an einer vorbestimmten Stelle befestigt. Die lichtemittierenden Abschnitte 2 und die nichtlichtemittiernden Abschnitte 3 sind somit abwechselnd miteinander verbunden, um einen Glühfaden zu schaffen, der in dem Kolben 1 angeordnet ist.
Da der lichtemittierende Abschnitt 2 in Drehbewegung zu den abgebogenen Abschnitten 3 b geführt wird, ist es von Vorteil, daß die Ganghöhe des gewendelten Kopplungsteils 2 b groß ist, insbesondere größer als der Durchmesser des Stabs 3 a. Dies erlaubt einen einfachen Zusammenbau der Abschnitte 2 und 3 und stellt sicher, daß eine Deformation des lichtemittierenden Abschnitts 2 verhindert wird, da keine unnötige Kraft darauf ausgeübt wird.
Der Kurzschlußteil 3 a ist zusammen mit den Verbindungsabschnitten 3 b und den Stützen 3 c einstückig ausgebildet und ein Stabdurchmesser von etwa 0,2 bis 0,6 mm ist ausreichend, um den Glühfaden längs der Achse des Kolbens 1 zu halten, und ermöglicht, daß der Kurzschlußteil 3 a ausreichend als nichtlichtemittierender Teil wirkt. Auf diese Weise wird ein nichtlichtemittierender Abschnitt 3 mit einem Stab gebildet, der neben der nichtlichtemittierenden Funktion auch eine Kolbenstützfunktion hat. Zusätzlich hat der Abschnitt 3 geringes Gewicht, wobei ein Minimum an Bauteilen verwendet wird und der Zusammenbau mit dem lichtemittierenden Abschnitt 2 einfach ist.
Vorstehend ist die Grundanordnung der rohrförmigen Glühlampe beschrieben, während die folgenden Ausführungsformen eine Glühlampe erhöhter Leistungsfähigkeit ergeben.
Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den Zusammenbau des lichtemittierenden Abschnitts 2 und des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3. Wenn der Durchmesser des Stabs etwa 0,2 bis 0,6 mm beträgt, hat die innere Seitenfläche P des abgebogenen Abschnitts 3 b üblicherweise eine Rundung mit einem Radius von etwa 0,3 bis 1,0 mm. Aufgrund dieser Rundung leitet der Teil 2 a des Kopplungsteils 2 b, der sich um den abgebogenen Abschnitt 3 b erstreckt, auf ihm schräg nach links oder nach rechts, was zu einer Linie Y-Y der lichtemittierenden Spule 2 a führt, die von der Mittellinie X-X des geraden Kurzschlußteils 3 a, wenn auch nur gering, abweicht.
Wenn eine höhere Leistung erforderlich ist, kann die obige, wenn auch geringe Abweichung in einigen Fällen einen ungünstigen Einfluß haben. Zum Ausgleich ist der Kurzschlußteil 3 a so angeordnet, daß seine Längsachse von der durch die Mittelpunkte der jeweils Ringe bildenden Stützen 3 c führenden Achse abweicht, derart, daß die Abweichung zu der Richtung entgegengesetzt ist, in der das Kopplungsteil 2 b gleitet. Dadurch ist sichergestellt, daß die lichtemittierende Spule 2 a, wenn ein Glühfaden in dem Kolben angeordnet ist, in Ausrichtung mit der Kolbenachse liegt, obwohl der Kurzschlußteil 3 a davon abweicht.
Es ist auch möglich, den Grundteil der inneren Seitenfläche des gebogenen Abschnitts 3 b unter Verwendung eines scharfen Werkzeugs zu drücken, so daß die Rundung des Grundteils in der inneren Seitenfläche entfernt wird (Fig. 4).
Gemäß Fig. 5 ist die Stütze 3 c des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 so gebildet, daß sie einen offenen Ring bildet, wobei der Abstand t zwischen den Anfangs- und Endpunkten Q 1 und Q 2 der Stütze 3 c so gewählt ist, daß er kleiner als der Durchmesser d des Stabs ist. Dies verhindert, daß sich bei der Herstellung die lichtemittierenden Abschnitte 2 a oder Glühfäden mit dem nichtlichtemittierenden Abschnitt 3 verwickeln. Folglich sind die nichtlichtemittierenden Abschnitte 3 und die Glühfäden 2 a leicht zu handhaben und sie werden nicht durch eine solche Verwicklung deformiert. Wenn die Stütze 3 c aus mehr als einer Windung besteht, steigt ihre Kolbenhaltefähigkeit an. Da jedoch der Durchmesser des Stabs relativ groß ist, wird dann eine wesentliche Lichtmenge abgefangen, was die Lichtverteilung und Lichtintensität beeinträchtigt. Bei einem Durchmesser des Stabs im Bereich von etwa 0,2 bis 0,6 mm und einer Stütze 3 c mit nur einer Windung ist die Haltefunktion jedoch ausreichend. Wenn der gesamte Glühfaden so ausgebildet werden kann, daß er ein geringes Gewicht wie im Falle der vorliegenden rohrförmigen Glühlampe hat, ist es also praktischer, eine Stütze 3 c mit einer Windung zu verwenden und den vorstehend erwähnten Abstand t unter Berücksichtigung des Durchmessers d des Stabs auszuwählen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 wird eine weitere Ausführungsform erläutert. Fig. 6A ist ein Längsschnitt, der den Hauptteil der rohrförmigen Glühlampe zeigt. Fig. 6B und 6C zeigen jeweils lichtemittierende Abschnitte und nichtlichtemittierende Abschnitte, die bei dieser Ausführungsform verwendet werden. Fig. 7 erläutert den Zusammenbau der lichtemittierenden Abschnitte und der nichtlichtemittierenden Abschnitte. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden Ausführungsform dadurch, daß jedes Kopplungsteil 2 b an einer vorbestimmten Stelle einen stark ansteigenden Abschnitt 2 c von etwa einer Windung oder einen spulenartigen Abschnitt enthält.
Durch die Anordnung eines solchen stark ansteigenden Abschnitts 2 c läuft beim Zusammenbau der Kopplungsteil nicht leicht an dem abgebogenen Abschnitt 3 b jedes nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 empor. Nach dem Zusammenbau verhindert der stark ansteigende Abschnitt 2 c, der unmittelbar vor oder hinter dem abgebogenen Abschnitt 3 b angeordnet ist, eine leichte Verschiebung des lichtemittierenden Abschnitts 2 und des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 relativ zueinander. Folglich kann das oben erwähnte Schweißen in einigen Fällen weggelassen werden. Der stark ansteigende Abschnitt 2 c kann desweiteren verwendet werden, um die Lagebeziehung zwischen den beiden Abschnitten 2 und 3 während des Zusammenbaus anzuzeigen, und erlaubt, den Abstand der Kurzschlußteile 3 a mit Genauigkeit zu erhalten. Mit dem stark ansteigenden Abschnitt 2 c einer Windung oder dgl. wird der lichtemittierende Abschnitt 2 stark deformiert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. Fig. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab den Zusammenbau des lichtemittierenden Abschnitts 2 und des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3. Wenn der Winkel R zwischen dem abgebogenen Abschnitt 3 b und dem geraden Kurzschlußteil 3 a des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 größer als 90° ist, hat die innere Seitenfläche P des abgebogenen Abschnitts 3 b üblicherweise eine Rundung mit einem Radius von etwa 0,3 bis 1,0 mm, wenn der Stab einen Durchmesser von etwa 0,2 bis 0,6 mm hat. Aufgrund dieser Rundung gleitet der Teil 2&min; a des Kopplungsteils 2 b, der sich um den abgebogenen Abschnitt 3 b erstreckt, auf ihm schräg nach rechts oder links, was dazu führt, daß die Mittellinie Y-Y der lichtemittierenden Spule 2 a von der Mittellinie X-X des geraden Kurzschlußteils 3 a, wenn auch gering, abweicht.
Wenn eine höhere Leistung erforderlich ist, kann die oben erwähnte, wenn auch geringfügige Abweichung in einzelnen Fällen die Leistung beeinflussen. Um dies zu vermeiden, wird beim Herstellen des nichtlichtemittierenden Abschnitts 3 der abgebogene Abschnitt 3 b geringfügig zu dem geraden Kurzschlußteil 3 a geneigt, so daß der Winkel R zwischen dem abgebogenen Abschnitt 3 b und dem geraden Kurzschlußteil 3 a etwas spitz, beispielsweise 80°, wird. Dies stellt sicher, daß das oben erwähnte Emporgleiten in einfacher Weise verhindert wird. In diesem Fall ist die Rundung der inneren Seitenfläche P des abgebogenen Abschnitts 3 b auch verringert. Demgemäß ist eine rohrförmige Glühlampe mit höherer Leistungsfähigkeit erhältlich.
Wie vorangehend beschrieben wurde, hat die vorgeschlagene rohrförmige Glühlampe geringes Gewicht, ausgezeichnete Stoßfestigkeit und ist in einfacher Weise mit Genauigkeit zusammenzubauen. Deshalb ist diese Glühlampe im wesentlichen frei von unerwünschten Änderungen in der Verteilung und Menge des abgegebenen Lichts.

Claims

1. Glühlampe mit einem langen rohrförmigen Glaskolben

- mit lichtemittierenden und nichtlichtemittierenden Abschnitten, die abwechselnd miteinander gekoppelt sind,

- wobei jeder lichtemittierende Abschnitt eine lichtemittierende Glühwendel und einen wendelförmigen Kopplungsteil mit großer Ganghöhe aufweist,

- wobei jeder nichtlichtemittierende Abschnitt einen stabförmigen Kurzschlußteil aufweist, an dem Stützen mit an der Innenseite des Glaskolbens anliegenden ringförmigen Abschnitten angeordnet sind und

- wobei der Kurzschlußteil in den Kopplungsteil eingesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußteil (3 a) und je zwei an seinen Enden angeordnete Stützen (3 c) einstückig ausgebildet sind, wobei zwischen dem Kurzschlußteil (3 a) und den Stützen (3 c) je ein gegenüber dem Kurzschlußteil (3 a) abgebogener Verbindungsabschnitt (3 b) vorgesehen ist.

2. Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußteil (3 a) und der Kopplungsteil (2 b) miteinander verschweißt sind.

3. Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R zwischen jedem der Verbindungsabschnitte (3 b) und dem zugehörigen gerade ausgebildeten Kurzschlußteil (3 a) etwas spitz ist, z. B. 80°.

4. Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des stabförmigen Kurzschlußteils (3 a) so angeordnet ist, daß sie von der durch die Mittelpunkte der ringförmigen Abschnitte der Stützen (3 c) führenden Achse abweicht.

5. Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (3 c) als nichtgeschlossene Ringe ausgebildet sind, wobei der Abstand zwischen dem Anfang (Q 1) und dem Ende (Q 2) der Öffnung jedes Ringes kleiner als der Durchmesser (d) des Drahtes ist, aus dem der Ring geformt ist.

6. Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsteil (2 b) wenigstens einen eng gewickelten Abschnitt (2 c) an einer vorbestimmten Stelle aufweist und daß der eng gewickelte Abschnitt (2 c) an dem Verbindungsabschnitt (3 b) angeordnet ist.